BacktechnologieBacktechnologie

Zusammenfassung

Die Zukunft der Bäckereitechnologie liegt nicht in einem einzelnen neuen Parameter, sondern in der intelligenten Verbindung vorhandenen Wissens.

Der Vortrag geht folgenden Fragen nach:

• Wie lässt sich der Backprozess als Gesamtsystem verstehen, messen, steuern und optimieren?

• Was macht einen Backprozess wirklich beherrschbar und optimierbar?

Nicht die einzelne Maschine.

Nicht die einzelne Rezeptur.

Nicht der einzelne Rohstoff.

Entscheidend ist das Zusammenspiel der gesamten Prozesskette.

Ansätze zur Beantwortung der o.g. Fragen werden an Beispielen vorgestellt, u.a.:

• Der a_w-Wert (Teig /Gebäck) als Zustands- und verfahrenstechnische Führungsgröße: Die Bäckerei arbeitet heute vielfach mit vielen Einzelmessgrößen:

Temperatur, Zeit, Feuchte, pH, Teigkonsistenz usw.

• Fehlerfortpflanzung für die diagnostische Logik zur Optimierung von Back-Prozessen und deren Produkte. (Ein kleiner Fehler kann große Folgen haben)

Bäcker benötigen letztlich mehr Möglichkeiten, um einen Zustand des Systems zu steuern. Spezifisches Erfahrungswissen kann schon heute ein integriertes Bewertungsmodell auf Basis verfahrenstechnischer, technologischer, wirtschaftlicher und qualitativer Prozessgrößen entwickeln (u.a. optimierte Prozessleitsysteme).

Digitalisierung ohne technologisches Expertenwissen digitalisiert vor allem vorhandene Daten und Prozesse – sie optimiert sie nicht zwangsläufig.

Quelle: AGF-Tagungsbroschüre ↗

Artikel aus Mühle + Mischfutter

• Backvolumen von Weizen einfacher bestimmenGetreidequalität↗
• Mehl Verstehen und Mehl VerbessernBackprozesse↗

Zusammenfassung

Die Qualität von Brot wird wesentlich durch die Auswahl und Verarbeitung der Rohstoffe sowie die Dauer und Gestaltung der Teigführung beeinflusst. Neben traditionellen handwerklichen Verfahren gewinnen innovative Technologien zur gezielten Aufbereitung von Getreide zunehmend an Bedeutung.

Hydrothermisch behandelte Getreidegranulate, wie sie von der Hellmich Backwelt entwickelt werden, zeichnen sich durch ein hohes Wasserbindungsvermögen aus und eröffnen neue Möglichkeiten zur Optimierung von Teigverarbeitung, Krumenstruktur, Saftigkeit und Frischhaltung.

In Kombination mit einer langen, kontrollierten Teigführung können sich zusätzliche positive Effekte auf Teigentwicklung, Aromabildung und sensorische Qualität ergeben. Dabei spielen insbesondere enzymatische und mikrobielle Prozesse während der Teigreife eine wichtige Rolle.

Der Vortrag vermittelt aus der Perspektive der Backpraxis die technologischen Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten von Getreidegranulaten in Verbindung mit einer verlängerten Teigführung. Anhand praktischer Erfahrungen werden deren Potenziale für die Herstellung hochwertiger Brote aufgezeigt. Ergänzend werden mögliche ernährungsphysiologische Aspekte dieser Herstellungsverfahren angesprochen.

Quelle: AGF-Tagungsbroschüre ↗

Artikel aus Mühle + Mischfutter

• Sauerteigbrot aus resilientem WüstenweizenBackwaren↗

Zusammenfassung

Die Sauerteigfermentation ist ein mehr als 3.000 Jahre altes Verfahren, das insbesondere beim Brotbacken eine wichtige Rolle spielt. Heute wird Fermentation auch zur Haltbarmachung von Lebensmitteln und zur Herstellung pharmazeutischer Produkte eingesetzt.

Durch das Zusammenspiel von Mikroorganismen und Enzymen verändert sich die Zusammensetzung des Teiges, wodurch Aroma, Bekömmlichkeit und ernährungsphysiologische Eigenschaften des Brotes beeinflusst werden.

Nach dem Verzehr gelangen die Bestandteile des Sauerteigbrotes in den Verdauungstrakt, wo sie weiter aufgeschlossen und verstoffwechselt werden. Besonders die Ballaststoffe dienen den Mikroorganismen der Darmmikrobiota als Nahrungsgrundlage. Sauerteig ist zwar kein Probiotikum, da im fertigen Brot nicht zwangsläufig ausreichend lebensfähige Mikroorganismen vorhanden sind, seine Ballaststoffe können jedoch präbiotische Eigenschaften besitzen und die Darmmikrobiota unterstützen.

Die Darmmikrobiota erfüllt wichtige Aufgaben bei der Verdauung, der Nährstoffverwertung und der Regulation des Immunsystems. Ein Ungleichgewicht (Dysbiose) dieser Mikroorganismen kann mit verschiedenen Erkrankungen in Verbindung stehen. Eine ausgewogene, ballaststoffreiche Ernährung trägt dazu bei, die Darmgesundheit zu fördern und die Funktion der Darmschleimhaut zu unterstützen.

Ein weiterer Vorteil von Sauerteigbrot liegt in seiner möglichen besseren Bekömmlichkeit.

Während einer längeren Teigführung können bestimmte fermentierbare Kohlenhydrate, sogenannte FODMAPs, abgebaut werden. Auch Amylase-Trypsin-Inhibitoren (ATIs), die im Zusammenhang mit glutenassoziierten Beschwerden diskutiert werden, können durch die Fermentation beeinflusst werden. Das Ausmaß hängt von den verwendeten Zutaten und den Fermentationsbedingungen ab. Sauerteigbrot ist allerdings nicht automatisch glutenfrei und für Menschen mit Zöliakie nur geeignet, wenn ausschließlich glutenfreie Zutaten verwendet werden.

Auch die Verfügbarkeit von Mineralstoffen kann durch die Sauerteigfermentation verbessert werden. Vollkorngetreide enthält Phytat, das Mineralstoffe wie Eisen, Zink und Magnesium bindet und deren Aufnahme erschweren kann. Phytasen, die im Sauerteig aktiv sind, bauen Phytat ab und können dadurch die Mineralstoffverfügbarkeit erhöhen.

Bei der Verstoffwechselung von Ballaststoffen im Dickdarm entstehen kurzkettige Fettsäuren. Diese dienen unter anderem den Zellen der Darmschleimhaut als Energiequelle und unterstützen die Darmbarriere. Ergänzt man Sauerteig um polyphenolreiche Zutaten wie Crawnberry, Beeren oder Äpfel, können zusätzlich wertvolle Pflanzenstoffe eingebracht werden, die mit der Darmmikrobiota wechselwirken.

Sauerteig verbindet somit traditionelles Handwerk mit modernen Erkenntnissen der Ernährungswissenschaft. Eine kontrollierte, längere Fermentation kann die Bekömmlichkeit verbessern und die Verfügbarkeit bestimmter Nährstoffe erhöhen. Als Bestandteil einer abwechslungsreichen, ballaststoffreichen Ernährung kann Sauerteigbrot daher einen wertvollen Beitrag zur Darmgesundheit leisten.

Quelle: AGF-Tagungsbroschüre ↗

Artikel aus Mühle + Mischfutter

• Sauerteigbrot aus resilientem WüstenweizenBackwaren↗

Zusammenfassung

Die Produkteigenschaften von Teigen und Gebäcken wie die Textur, Stabilität und sensorische Wahrnehmung sind eng mit der Mikrostruktur verbunden. Diese visualisieren zu können ist folglich ein essentieller Teil der Charakterisierung von Produktqualität. Um die enthaltenen Makronährstoffe, also Fett, Protein und Stärke, sowie deren Interaktionen sichtbar zu machen, stellt die konfokale Laser-Scanning Mikroskopie ein besonders leistungsfähiges Werkzeug dar. Dabei werden Fluoreszenzfarbstoffe eingesetzt, welche die unterschiedlichen Zielverbindungen anfärben und über die Anregung und Emission bei geeigneter Wellenlänge detektiert werden können. Über die systematische Kombination verschiedener Fluoreszenzfarbstoffe konnte empirisch die Affinität zu den verschiedenen Komponenten untersucht und zielführende Mischungen erarbeitet werden. Zur simultanen Darstellung kristalliner Strukturen, wurde die Fluoreszenzmikroskopie mit der Polarisationsmikroskopie gekoppelt. Diese basiert auf der Fähigkeit der Kristalle, den Winkel polarisierten Lichtes zu drehen. Die Methode konnte erfolgreich am Beispiel von Mürbeteig implementiert werden, der als eine komplexe Struktur aus Fett, Protein, Stärke und Zucker beschrieben werden kann. Insgesamt schafft der integrierte CLSM-Polarisations-Workflow eine gute Möglichkeit zur Verknüpfung mikrostruktureller Merkmale mit funktionellen Eigenschaften, um Struktur-Funktions-Zusammenhänge gezielt zu erforschen.

Quelle: AGF-Tagungsbroschüre ↗

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Im Vortrag werden die Ergebnisse der Untersuchung von fünf verschiedenen Durchlaufbacköfen unterschiedlicher Hersteller in vier verschiedenen Betrieben gezeigt. Die Öfen wurden mit unterschiedlichen Wärmeträgern beheizt. Die Berechnung der notwendigen und optimalen Wärmezufuhr erfolgte auf Basis der Primärenergie Erdgas.

Bei den Untersuchungen wurden der Wirkungsgrad von Durchlaufbacköfen berechnet und die Möglichkeiten für einen effizienten Einsatz von Wärmeenergie beim Backen dargestellt.

Weiterhin werden verschiedene Möglichkeiten der Berechnung und Messung der für das Backen notwendigen Backwärme erörtert. Die Messungen erfolgen durch die Auswertung der Versuchsergebnisse mit einem Versuchsbackofen. Die Messergebnisse werden mit dem berechneten Wärmebedarf abgeglichen.

Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen wurde bei den Backversuchen die Intensität der Wärmeübertragung durch den Einsatz von Konvektion und Strahlung variiert.

Ein weiterer Schwerpunkt bildet der Anteil der Enthalpie des Schwadendampfes an der während des Backprozesses zugeführten Wärme. Auf Basis der Berechnungen und Messung der notwendigen Backwärme wird der energetisch wirksame Anteil des Schwadendampfes an der Backwärme berechnet.

An Hand der ermittelten Backkurven in dem verwendeten Versuchsbackofen, werden die kritische Backzeiten dargestellt. Die kritische Backzeit ist die Phase des Backprozesses, bei der der sich die Krustentemperatur der Umgebungstemperatur im Backraum anpasst und bei einer Überschreitung der kritischen Temperatur von 170°C zur Bildung unerwünschter Reaktionsprodukte wie Acrylamid führen kann.

Quelle: AGF-Tagungsbroschüre ↗

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Für industrielle Bäckereien und insbesondere für Hersteller von Keksen und Feingebäck stellen Backfette (Shortenings) einen wichtigen Rohstoff dar, der sowohl die Produktqualität als auch die Herstellungskosten maßgeblich beeinflusst. Üblicherweise werden diese Fette von spezialisierten Lieferanten bezogen und in unterschiedlichen Verpackungsgrößen angeliefert. Neben den eigentlichen Rohstoffkosten entstehen dabei zusätzliche Aufwendungen für Verpackung, Transport, Lagerung und Handling.

Vor dem Hintergrund des steigenden Kostendrucks und des Wunsches nach größerer Unabhängigkeit von externen Lieferanten stellt sich für viele Unternehmen daher eine entscheidende Frage: Ist es wirtschaftlich und technologisch sinnvoller, fertige Backfette einzukaufen oder sie mithilfe einer eigenen, kompakten Prozessanlage selbst herzustellen?

Der Vortrag greift diese zentrale „Make-or-Buy“-Entscheidung auf und beleuchtet die damit verbundenen wirtschaftlichen, technologischen und organisatorischen Aspekte.

Zu Beginn wird das Unternehmen RONO Maschinenbau GmbH vorgestellt, das seit über 20 Jahren Anlagen zur Herstellung und Verarbeitung kristallisierter Fette entwickelt, produziert und weltweit vertreibt.

Anschließend werden die technologischen Grundlagen der Shortening-Herstellung erläutert. Im Mittelpunkt steht dabei der Kristallisationsprozess, der eine entscheidende Rolle für die Eigenschaften und die Funktionalität des fertigen Backfetts spielt. Durch die gezielte Abkühlung und mechanische Bearbeitung geeigneter Fettmischungen entsteht eine definierte Fettkristallstruktur, welche die Plastizität, Konsistenz und Verarbeitungseigenschaften des Shortenings maßgeblich beeinflusst.

Diese Eigenschaften sind insbesondere für die Keksproduktion von großer Bedeutung, da sie sich auf die Teigverarbeitung, die Produktstruktur und die Qualität des Endprodukts auswirken können. Anhand des schematischen Aufbaus einer kompakten Prozesslinie wird der gesamte Herstellungsablauf anschaulich dargestellt – von der Bereitstellung der flüssigen Fettmischung über die kontrollierte Kristallisation bis hin zur direkten Übergabe des fertigen Backfetts an die Produktion.

Ein weiterer Schwerpunkt des Vortrags liegt auf der wirtschaftlichen Bewertung anhand einer beispielhaften Amortisationsrechnung.

Dabei werden die Gesamtkosten für den Bezug fertig verpackter Backfette, einschließlich Verpackung, Transport und Handling, den Kosten einer betriebseigenen Herstellung auf Basis zugekaufter Fettrohstoffe gegenübergestellt. Unter Berücksichtigung der erforderlichen Investitionen, der laufenden Betriebskosten und möglicher Einsparpotenziale wird aufgezeigt, wie sich die jährliche Wirtschaftlichkeit und die Amortisationsdauer einer kompakten Prozessanlage in Abhängigkeit von der Produktionsmenge ermitteln lassen.

Abschließend werden die wesentlichen technischen und wirtschaftlichen Entscheidungskriterien zusammengefasst und damit eine fundierte Grundlage für die Bewertung der Eigenproduktion von Backfetten geschaffen.

Quelle: AGF-Tagungsbroschüre ↗